《路基承受的荷》课件.ppt
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1、 路基承受的荷载路基承受的荷载一 路基荷载的定义路基承受的荷载是指作用在路基面上的应力,包括线路上部结构重量作用在路基面上的静荷载以及列车运行中通过轨道传递到路基面上的动荷载,是确定路基本体构造的重要依据 普通铁路路基设计必须要考虑荷载的影响时,计算中常把静荷载和动荷载一并简化作为静荷载处理,即通常的换算土柱法 高速铁路的路基设计必须进行动态分析,此时须要计算列车动荷载的作用在路基中所产生的动应力的大小及分布规律 二 路基承受的静荷载及其计算方法轨道荷载和停留在轨道上的机车车辆荷载为静荷载。路基标准活载的计算如图所示,该活载通过轨道传播到路基面上中-活载图式 在横断面上的分布宽度自轨枕底两端向
2、下按450扩散角计算 换算土柱图式 新建时速200250公里客运专线的列车荷载采用ZK荷载,即荷载 其中时速200公里时,道床厚度按30cm,道碴重度20kN/m3,钢轨重量,轨枕长,轨枕及扣件重量根。钢轨重量:道碴重量:轨道荷载:列车活载:,换算土柱高:三路基面动应力的一般规律荷载分担作用及钢轨挠曲变形曲线 枕面支承力的分配比例 轨枕顶面的支承力通过轨枕和道床向下往路基中传播。图表示单根轨枕在线路纵向即轨枕断面方向上的传播情况1 一般规律单根轨枕下的压力分布(德国资料)图表示邻枕对压力分布的影响。从图中可见,当深度达到轨枕宽度的3倍,即距枕底70 cm左右时,沿线路纵向的压力分布就比较均匀了
3、 路基上一点沿轨道纵向图34 郑武线测定段路基面横向动应力分布2 动应力的横向分布规律图35 秦沈线实测基床表面动应力的分布路基横断面 路基面动应力沿横向呈马鞍型,钢轨下最大,轨枕端头次之,道心处最小;轨枕端头的动应力约为钢轨下动应力的4550,道心的动应力约为钢轨下的3537。综合国内外的实测数据表明,路基面动应力幅值的集中域一般在5070kPa左右,最大值可达110kPa3 路基面上的动应力沿深度的衰减一般地说,路基面以下范围内(距枕底约一般地说,路基面以下范围内(距枕底约1m1m)动)动应力衰减最急剧。应力衰减最急剧。日本资料认为基面下处的动应力约为自重应力的日本资料认为基面下处的动应力
4、约为自重应力的10%10%,它对路堤变形的影响也已忽略不计,因此,它对路堤变形的影响也已忽略不计,因此日本把范围定为基床厚度。日本把范围定为基床厚度。路基面动应力的大小及其沿深度的衰减可按半空路基面动应力的大小及其沿深度的衰减可按半空间弹性理论公式计算间弹性理论公式计算(Bousinesq)(Bousinesq)。三 路基面动应力的影响因素路基面动应力与机车车辆的类型、轴重、动态特性及轨道结构、轨道不平顺和列车速度、道床厚度及路基本身的刚度等多种因素有关。1 轴重的影响 动应力与轴重也呈线性关系 2 列车速度的影响 路基面动应力总体上随列车速度的增加而增大,并且呈现出较为明显的线性关系,但其增
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